《生產建設項目土壤流失量測算導則》在點型項目中的應用思考

摘 要：土壤流失量計算是生產建設項目水土保持方案報告中的一項重要內容，計算結果的準確性關系到水土保持措施布設的合理性。以武漢某點型項目為例，對比分析了類比法和《生產建設項目土壤流失量測算導則》方法（以下簡稱“《導則》法”）的優缺點。結果表明：①《導則》法中各測算公式綜合考慮了水土流失影響因素，比類比法更能反映出項目的實際情況；②利用《導則》法測算所得的原地貌侵蝕量比實際偏小，擾動后侵蝕量與實際較為相符；③《導則》法應用范圍更為廣泛，不僅適用于水土保持方案，還可適用于水土保持監督管理、行政執法、大尺度水土流失動態監測等領域。

關鍵詞：土壤流失量；預測；生產建設項目；點型項目

中圖分類號：S15 文獻標志碼：A

doi：10.19679/j.cnki.cjjsjj.2024.0417

根據《2022年中國水土保持公報》，全國水土流失面積265.34萬km2，其中2022年審批生產建設項目9.52萬個，涉及水土流失面積3.06萬km2，占全國水土流失總面積的1.15%，生產建設項目水土流失已逐步成為我國水土流失主要來源之一[1]。

水土流失預測是生產建設項目水土保持方案的重要內容之一，合理預測是有效治理水土流失的依據，也是針對性布設防治措施的基礎。水土流失預測的傳統方法主要有數學模型法、類比法、實地測試法、經驗估算法和侵蝕倍率法等，這些方法各有優劣，在應用上均受到一定的限制，不具備廣泛適用性[2]。2018年10月水利部發布了《生產建設項目土壤流失量測算導則》（SL773—2018，以下簡稱《導則》），我國開始采用統一方法，開展水力和風力作用下生產建設項目土壤流失量的事前預測、事中監測和事后計算[3]。本文分別采用類比法和《導則》法進行水土流失量預測，對導則的適用性進行探討，研究成果可為《導則》的后續修改完善提供參考。

1 項目概況

本工程主要涉及建設1棟地上4層地下1層的酒店，配套建設室外工程，占地面積54 503 m2，地下室占地面積19 820 m2，建筑密度21.57%，容積率0.50，綠地率30%。水保方案將施工場地、施工便道、臨時堆土場布設在地面硬化區域，其中施工場地占地面積0.04 hm2，施工便道占地面積0.05 hm2，臨時堆土場占地面積0.37 hm2。建設工期18個月（2022年10月—2024年3月）。具體進度詳見表1。工程為建設類項目，土壤流失量預測的范圍即為項目防治責任范圍，預測時段為施工期、自然恢復期。

工程位于武漢市內，地理坐標為114°24′03″E、30°33′11″N，不涉及國家級、省級水土流失重點防治區，但屬于武漢市重點預防區。項目場地地質條件良好，建設范圍內沒有崩塌、滑坡、泥石流等不良地質。水土流失以水力侵蝕為主，侵蝕強度為微度侵蝕。土壤容許流失量為500 t/（km2·a），現狀水土流失背景值為300 t/（km2·a）。在工程建設過程中，場地平整、基坑開挖回填、雨污水管網施工等施工活動，破壞了原地貌結構，使其降低或喪失水土保持功能，在降雨、大風等不利天氣下，極易引起水土流失。項目區屬北亞熱帶大陸性季風氣候，多年平均降雨量為1 230.6 mm，多年平均氣溫16.3 ℃，多年平均蒸發量為1 587 mm。土壤類型主要為黃棕壤，表土層厚度20 cm。植被屬北亞熱帶常綠闊葉林，林草植被覆蓋28.6%。

2 研究方法

2.1 類比法

類比法通過類似工程水土流失實測數據，列表分析自然概況、擾動方式等水土流失主要因子的可比性，當兩者具有較強的可比性時進行水土流失預測，根據對水土流失影響因子的比較，對相關參數因子進行修正[4]。類比工程在選擇上應具有相似性、可比性、代表性[5-6]。

選取武漢某房地產工程作為類比工程，該工程于2014年8月完成監測工作，2014年10月通過水土保持設施驗收。該工程與擬建工程同屬平原區，同屬北亞熱帶大陸性季風氣候，土壤類型均為黃棕壤，植被均屬北亞熱帶常綠闊葉林，項目區侵蝕外營力主導因子均為水力侵蝕，土壤侵蝕強度以微、輕度為主，可作為本研究的類比工程。

2.2 《導則》法

《導則》通過劃分土壤流失類型、規定土壤流失測算流程和應用范圍來進行建設項目土壤流失量預測。根據《導則》，生產建設項目土壤流失預測一般劃分為三級：一級分類依據項目區侵蝕外營力主導因子（水力侵蝕、風力侵蝕）劃分，二級分類依據項目區下墊面工程擾動形態（一般擾動地表、工程開挖面、工程堆積體）劃分，三級分類依據項目區擾動程度、上方有無來水等因素劃分。水力侵蝕和風力侵蝕一級、二級分類均適用，風力侵蝕無第三級分類[7-9]，詳細分類見表2。

3 結果與分析

3.1 基于類比法的土壤流失量測算

3.1.1 預測范圍及時段

根據《生產建設項目水土保持技術標準》，生產建設項目可能產生的水土流失量應按施工期（含施工準備期）、自然恢復期兩個時段進行預測。每個預測單元的施工期預測時段按最不利情況考慮，超過雨季長度的按全年計，未超過雨季長度的按占雨（風）季長度比例計算。

本工程施工時段較短，且水土流失主要發生在施工期，各區域水土流失預測時段根據工程施工進度安排確定，且以最不利情況考慮，流失時間不足半年且不跨越雨季的按0.5 a計算，超過雨季長度的按全年預測。工程涉及區域為濕潤區，自然恢復期按規定取為2.0 a（見表3）。

3.1.2 侵蝕模數確定

本項目預測期的土壤侵蝕模數根據同類工程的水土流失情況采用類比法確定（見表4）。經過對工程施工區的自然條件（地形地貌、地質、氣候、土壤、水文、植被等）、施工期水土流失情況、所處水土保持分區等方面的綜合分析，選取用于本項目水土流失預測的土壤侵蝕模數。

3.1.3 預測結果

預測結果見表5，預測期內工程可能造成的土壤侵蝕總量為349.99 t，原地貌土壤侵蝕量為41.16 t，相應地表新增的水土流失量為308.83 t。

3.2 基于《導則》法的土壤流失量測算

3.2.1 預測單元、時段

根據項目區自然條件、擾動方式、擾動強度、擾動規模等劃分水土流失預測單元，該項目劃分為場平工程、基坑工程、建筑物工程、地面工程、施工場地、施工便道、臨時堆土場7個單元。施工期、自然恢復期各擾動單位和計算單元劃分分別見表6、表7。預測范圍和預測時段見表8。

3.2.2 參數選取

利用歷史衛星影像獲取原地貌植被類型和水土保持措施類型。用環刀法在項目不同防治區域采集土樣。采用手測法對照《導則》附表B.1 確定土類，對照《導則》附表B.2 確定土質各粒級含量。土樣自然風干后過20 mm 篩測定礫石含量；烘干后測定含水率和土體密度。現場采用目估法實地測量植被覆蓋度和郁閉度。利用施工圖紙量測計算單元水平投影坡長、面積、匯水面積、寬度、坡度。降雨量數據來源于當地氣象局。根據施工單位制定的施工方案確定各計算單元擾動起止時間。土壤可侵蝕性因子根據《導則》附表C.1 得出，降雨侵蝕力因子根據各計算單位擾動時段內降雨量計算得出。

3.2.3 測算結果

經計算，預測期內工程可能造成的土壤侵蝕總量為306.43 t，原地貌土壤侵蝕量為27.07 t，相應地表新增的水土流失量為279.36 t（見表9）。

3.3 兩種方法結果對比

3.3.1 土壤流失總量對比

從表5和表9中數據可知，《導則》法和類比法預測得到的水土流失總量分別為306.43、349.99 t，差值為43.56 t，占類比法預測結果的12.46%，兩者之間無顯著性差異。分析原因是類比法在類比工程實際監測水土流失數據基礎上，根據可比性指標合理確定了修正系數，得出的預測工程的侵蝕模數與實際接近。《導則》法劃分計算單位更細，模型中各參數來源于多年統計參數值和實際測量，測算結果更準確、科學。

3.3.2 不同單元、不同時段對比

采用類比法預測，水土流失重點區域建筑物區、道路廣場區、景觀綠化區、臨時堆土場、施工便道和施工場地區的水土流失量分別為141.60、86.80、82.00、37.00、1.75、0.84 t，占水土流失總量比例分別為40.46%、24.80%、23.43%、10.57%、0.50%、0.24%。主體工程區（包括建筑物區、道路廣場區和景觀綠化區）水土流失量為310.40 t，占比88.69%，大型臨時工程區（包括臨時堆土場、施工便道和施工場地區）水土流失量為39.59 t，占比11.31%。水土流失重點時段為施工期。

采用《導則》法預測，水土流失重點區域依次為地面工程區、基坑工程區、臨時堆土場、場平工程區、施工便道和施工場地區，水土流失量分別為230.61、43.58、24.58、5.12、1.72、0.82 t，占水土流失總量比例分別為75.26%、14.22%、8.02%、1.67%、0.56%、0.27%。主體工程區（包括地面工程區、基坑工程區和場平工程區）水土流失量為279.31 t，占比91.15%，大型臨時工程區（包括臨時堆土場、施工便道和施工場地區）水土流失量為27.12 t，占比8.85%。水土流失重點時段為施工期。

通過對比分析兩種方法預測結果（見表10），水土流失重點區域均為主體工程，其次為大型臨時工程。《導則》法中主體工程流失量比類比法小，相差31.09 t。類比法中，主體工程重點流失部位為建筑物區，其次為道路廣場區和景觀綠化區，建筑物區與道路廣場區和景觀綠化區差異明顯，道路廣場區和景觀綠化區相差不大。《導則》法中，主體工程重點流失部位為地面工程區，其次為基坑工程和場平工程，且各預測單位間差異較大。大型臨時工程重點流失部位均為臨時堆土場，其次為施工便道和施工場地。水土流失重點時段均為施工期。

兩種方法水土流失重點時段均為施工期。而水土流失重點部位則略有不同。主要原因是水土流失預測單元和預測時段劃分不同。類比工程中，水土流失預測單元主要根據施工工藝、水土流失部位進行劃分，而《導則》法綜合考慮施工工藝、擾動時段及水土流失特點，將水土流失預測單元劃分得更加細致，更符合水土流失實際情況。

3.3.3 優劣性對比

（1）采用《導則》法測算水土流失量時結合了工程施工工藝和施工進度劃分預測單元，較傳統方法更精準，結果更能反映施工擾動區域的實際情況，但自然恢復期流失量采用植被破壞型一般擾動地表土壤流失量公式測算，結果過小。分析原因主要是《導則》法中不同覆蓋度草地、灌木林地植被覆蓋因子參考值偏小，與原地貌土壤流失量相比，新增流失量為負值，測算結果不合理。尤俊龍等[10]研究表明，類比法與《導則》法測算結果均高于實際監測結果，但《導則》法較類比法測算結果更接近實測值。王靜梅等[11]研究表明，《導則》法中植被覆蓋因子值取值過小，導致應用植被破壞型一般擾動地表土壤流失量公式測算土壤流失量時，得到的結果過小。

（2）兩種測算方法測算結果均表明，水土流失主要流失時段為施工期，重點流失區域為地面和臨時堆土場（見圖1），主要原因是擾動面積、擾動強度較大。張春暉等[7]研究表明，施工期為水土流失防治重點時段，應優化施工工藝，工程施工特別是基礎土方作業應盡量避開雨季，施工過程中應及時采取攔擋、排水、苫蓋等臨時防護措施。

3.3.4 適用性對比

類比法是水土流失預測的一種常用方法，該方法適用于項目區域有類似的已驗收的建設工程，且已建工程有完整的地質資料和水土流失監測數據。該方法具有操作簡單、方便快捷、成本低等優點，但預測結果依賴于與類比工程的相似性和修正系數取值，同時受類比工程水土流失監測資料準確性影響也比較大，目前生產建設項目水土保持監測開展情況不盡人意，使得可類比的工程較缺乏，且類比法未形成完整的指標體系，結果缺乏科學依據，不具備廣泛適用性。

《導則》法根據項目土壤流失特點，細化土壤流失預測過程，通過實地調查項目區地質概況、地形地貌及氣象條件，獲取計算公式中各參數取值，與項目的實際情況更接近，測算的土壤流失量也更為準確。但《導則》法涉及大量參數和較為復雜的計算公式，對技術人員水平要求更高，需要加大培訓宣講力度，提升技術人員對導則的理解，以便于推廣利用。

4 討 論

類比法預測土壤流失量，操作方法簡單，但預測結果受類比工程資料準確性及相似性影響較大，且適用范圍較窄，通常用于事前預測，不具備廣泛適用性。《導則》法測算進一步細化了土壤流失量預測過程，可實際提取侵蝕類型、氣象資料、地形地貌、施工擾動方式等參數，更為準確地測算土壤流失量，不僅適用于水土保持方案報告書編制，還適用于水土保持監督管理、行政執法、大尺度水土流失動態監測等領域。

運用《導則》預測水土流失量時常見問題有：

（1）對《導則》理解不透徹。最常見的就是將計算單元的水平投影面積默認為100 hm2，將水土流失量預測公式轉化為侵蝕模數預測公式，再預測土壤流失量，造成結果偏差。

（2）預測單元、時段劃分不清。通常將防治分區等同于預測單元，預測時段為整個施工周期，導致不能合理選擇擾動類型。

（3）計算參數賦值較為隨意。部分技術人員未按照《導則》中的計算方法，根據實際調查情況選取確定計算參數，而是直接利用參考表的數值，如降雨侵蝕力因子直接引用參考值，忽略了武漢地區具有降雨集中、短歷時、強降雨的特征，導致測算結果比實際值略低。

（4）設計人員對工程施工工藝、施工布置、施工進度不了解，在采用《導則》法計算流失量時隨意確定，導致預測結果不可靠。此外，《導則》中部分參數（如地表翻擾后土壤可蝕性因子增大系數等）實測周期長，超過方案編制服務期，在實際過程中很難得到應用。

5 結束語

生產建設項目在施工過程中擾動地表，破壞土壤結構，造成水土流失，對工程本身及周邊生態環境產生不利影響。《導則》法在預測參數選取、預測結果準確度以及適用性等方面均優于類比法，相關從業人員可結合工程實際情況選取合適的水土流失預測方法，獲取水土流失發生的主要時段和部位，進而為針對性布設水土流失防護措施提供依據。

為進一步提高采用《導則》法測算水土流失量的精確度，筆者提出以下建議：

（1）加大培訓力度。結合不同類型生產建設項目施工工藝，深入解讀《導則》中的擾動類型、計算公式以及各參數的內涵，提高從業人員的理解認識，從而正確運用《導則》法測算流失量。

（2）校正參數取值。本文的研究表明《導則》中植被覆蓋因子參考值偏小、降雨侵蝕力因子通常采用年值，直接影響測算結果，需要進一步校正《導則》中的參數取值，提高《導則》法測算結果的準確性。

（3）強化《導則》的應用。水土流失預測是水土保持方案報告的重要內容，是水土保持防治措施合理布設的基礎，但在方案評審過程中往往多弱化水土流失預測章節。在未來方案評審中，建議評審專家對水土流失預測單位劃分和各參數取值合理性加強指導。

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收稿日期：2023-10-24

作者簡介：馬美景，男，工程師，碩士，主要研究方向為水土保持。E-mail：873834449@qq.com

2024，8（4）：113-120

Reflections on the Application of Guidelines for Soil Erosion Measurement in Production and Construction Projects to Point Projects

MA Meijing 1，YAN Lu2，BAI Cuixia1 ，XIAO Zixing1 ，RUI De3

（1. Wuhan Institute of Water Affairs Science Research，Wuhan 430014，China；2. Wuhan Urban Flood Control Survey and Design Institute Co.，Ltd.，Wuhan 430014，China；3. Wuhan Dajunshan Pumping Station Management Office，Wuhan 430100，China）

Abstract： Soil erosion calculation is an important content in water and soil conservation plans for production and construction projects. The accuracy of the calculation directly influences the design of soil and water conservation measure. Taking a point project in Wuhan as a case study，we compared and analysed the advantages and shortcomings of the analogy method and the Guidelines for Soil Erosion Measurement in Production and Construction Projects（hereinafter referred to as the“Guidelines”method）. The results show that：（1）Calculation formulas in the Guidelines method account for a broader range of factors affecting water and soil erosion，hence better reflecting the actual situation of the project compared to the analogy method. （2）Soil erosion in the original landform calculated by the Guidelines method is smaller than the actual，but the soil erosion after disturbance is consistent with the actual. （3）The Guidelines method have a broader application scope extending from soil and water conservation scheme to supervision and management，administrative enforcement and dynamic monitoring in large-scale water and soil erosion.

Key words： soil erosion；prediction；production and construction project；point project